“赛伯”的故事

“赛伯”的故事

随着科学技术的突飞猛进，自动化已广泛深入到我们的日常生活，但很多人不知道“自动化”只是小名，它的大名其实是“赛伯”

“赛伯”的诞生

从刀耕火种的年代起，人们就梦想着省时省力地生产出更多的东西来满足生活所需。因此，早在几千年前，人们就发明了很多节省力气的工具，如在河流上建造的水车，通过水的冲击带动轮子转动，进行灌溉或淘米。

工业革命的到来，为自动化的发展带来巨大动力。1788年，为解决工业生产中蒸汽机的速度控制问题，瓦特在自己发明的蒸汽机上安装了一个飞球，并将它与蒸汽机的阀门连接在一起。当蒸汽机转速太快时，飞球升高，使阀门开得小些，使蒸汽机减速。瓦特的这项发明，开创了自动调节装置的应用和研究，表明自动化技术已具雏形。但直到100多年后，美国数学家维纳与墨西哥生物学家罗森布卢埃特经过十几年的研究，才最终提出了自动化的理论基础著作——《控制论》，这标志着自动化技术的正式诞生。

从诞生到现在，自动化技术在各个领域大显身手，飞机导航、交通运输、导弹控制……随着自动化技术的日益发展，越来越多的科学家希望给这个新生的“爱子”起一个响亮的名字。维纳则在其自动化技术经典著作《控制论，或关于动物在动物和机器中控制与通讯的科学》中，率先使用了赛伯一词来指代自动化。赛伯一词源于希腊文，意思为“掌舵人”，转意为“管理人的艺术”。

1970年4月，美国芝加哥召开的首届国际机器人大会上，一项重要议题就是给自动化技术起一个响亮的名字。为此各国学者各抒己见，争论不休。最后，多数科学家同意将自动化技术命名为“赛伯”。

“赛伯”溯源

虽然直到1788年瓦特发明蒸汽机的速度调节器，自动化技术才开始进入到工业生产的使用领域，但是人们在几千年的劳动过程中，早已创造出了一些巧夺天工的自动化装置。

据说，三国时期的诸葛亮发明了一种叫做木牛流马的自动装置，它可以不用牲畜做动力，而是使用类似弹簧的装置来提供动力，帮助诸葛亮的军队运送战略物资。如果说诸葛亮的木牛流马只是一个传说，那么三国时期的发明家马均发明指南车则确有其事。这种指南车上有一个小木人，无论如何向前、向后、还是转弯，小木人的手一直指向南方——这种装置很像现代的自动定向仪。

魏晋时期，又出现了记里鼓车。记里鼓车分上下两层，上层设一口钟，下层设一鼓。车上有一木人，峨冠锦袍，坐于车的下层。车走十里，小木人击鼓一次；每击鼓十次，小木人就上升到上一层，击钟一次，煞是有趣。这种装置是利用齿轮传动的原理来实现的，和现在汽车上用的很多里程表的原理几乎没有什么实质上的区别。

古代，国外同样也有很多制造巧妙的装置。2000年前，古希腊有一个非常出色的技师叫希罗，他经常向阿基米德等科学家请教、学习，制造出了神殿自动门、神水自动出售机、里程表等许多自动化装置。比如神殿自动门，当有人拜神并点燃祭坛上的油火时，油火产生的热量会使一个箱子里的空气膨胀，继而推动大门，使它打开。当油火熄灭后，空气受冷缩小，大门于是关闭。这种装置的原理，与现在人们经常使用的发动机的原理基本上是一致的。

到了17世纪中叶，工业生产突飞猛进，科学技术日新月异。这一时期。英国工人哈格里夫斯发明了纺纱机。哈格里夫斯的妻子是一个纺纱工人，每天辛苦工作却织不出多少布。于是他想为妻子制造一个效率高的纺车，但是总也没有好的主意。有一天他不小心将妻子的纺车碰倒了，奇怪的是，原来水平放置的纺锤直立了起来，但是线却没有断，纺锤还在动，看到了这个情景，他有了灵感。他在原来的纺车上加了好几个纺锤，再用一个轮子带动它们，老纺车一下子成为了一个一次可以纺出很多纺线的新纺车。

这种纺车的问世，打响了机械化生产的第一炮，也加快了自动化的发展。我国古代也有类似的纺织机，其中，蜀锦机是我国古代织造技术最高成就的代表。织造时上下两人配合，一人拉花，一人踏杆，引纬织造。

炮火中的发展

自动化技术从产生到现在，它的发展是与人们对武器装备的需要同步的。

在第二次世界大战中，同盟国军队的主要作战武器是火炮。当时的火炮威力大、射程远，但是命中精度比较差。比如当时的高射炮打飞机，平均要3000发炮弹才能击中一架飞机。为了解决这一问题，美国成立了以维纳为代表的科学家集团，运用当时的计算机技术，根据汽车驾驶的原理，借鉴人的行为，设计了一系列的自动控制装置和系统。这些装置和系统，大大提高了火炮射击的精度，改善了雷达跟踪目标的能力，还解决了鱼雷、飞机等导航的关键问题，大大提高了盟国军队的作战能力。

自动化技术在抗击德军空中飞机轰炸、水下潜艇攻击等方面发挥了巨大作用，为二战的最后胜利做出了巨大贡献。同时，自动化技术在实际应用中得到不断发展，逐步走向了理论化和系统化，维纳的名著《控制论》正是在二战期间写成的。如果没有二战这个巨大的实验场，自动化技术也不会有如此大的发展。因此，可以说“军事装备是自动化之父，二战是自动化诞生的产房”。

如果说军事设备是自动化之父，那么工业生产就是自动化之母。自动化生产，是人们梦寐以求的事情。一则关于自动化生产的趣闻是，1789年，美国政府要求工厂厂主惠特尼在15个月中生产一万支滑膛枪，这样的生产任务，依靠传统的生产方法根本没办法完成。于是，惠特尼采用了一个新的方法，他把每个造枪的工作化整为零，每个工作只生产其中的一种部件，然后把每种部件都放在一个袋子里，每个袋子都编上号。最后从不同的袋子里各取出一个零件，就可以组装成一支枪。惠特尼的这种方法，为后来的流水线自动化生产打下了基础。

福特发明的汽车生产线，是早期最成功的自动化生产线。1913年，福特创建了由专用机床组成的“运动中的组装线”，在这种生产线上，要组装的部件由传送带运到一个个工人面前，每一个工人只完成一种操作。组装汽车就像流水一样运行得有条不紊，大大提高了生产效率。这种生产线使福特成为“汽车大王”，也使汽车走入了普通百姓的家中。从流水线问世至今，生产自动化的发展跨越了几个阶段，现在已经发展到渐趋完善的阶段——即无人工厂，也就是CIMS技术。

自动化技术的问世，极大地推动了生产力的发展，实现了人们摆脱繁重劳动的愿望，同时，自动化技术也在工业应用中也得到了不断发展和完善。

（来源：中国科普博览网 责任编辑/南之岭）